检索结果-内蒙古大学图书馆

航空学报 2021年第1期42卷 110-125页

作者：辛鹏飞李德伦刘鑫张沛陈磊刘宾北京空间飞行器总体设计部北京100094 空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室北京100094

针对深空探测中(尤其是月球、火星和小行星探测)大型着陆探测器对小型移动机器人作为重要科学载荷的需求,综述了国内外小型星表探测机器人领域的发展现状,着重介绍了面向月球探测、火星探测和小行星探测的代表性小型机器人的任务需求、... 详细信息

针对深空探测中(尤其是月球、火星和小行星探测)大型着陆探测器对小型移动机器人作为重要科学载荷的需求,综述了国内外小型星表探测机器人领域的发展现状,着重介绍了面向月球探测、火星探测和小行星探测的代表性小型机器人的任务需求、基本构型和样机测试情况。在系统总结小型星表探测机器人关键技术及发展趋势的基础上,提出了未来中国在该领域发展、完善的建议。分析表明:月球探测的高研究价值区域多位于崎岖地形中,体积小、运动性能强的轮式、足式机器人受到广泛关注,日本、英国、瑞士等国家已提出多种小型机器人概念,并研发原理样机进行测试试验;针对火星等存在稀薄大气层的星体探测,定位于配置组件的旋翼式无人机已成为国内外关注和研制的重点之一,同时面向特殊极端地形探测的小型轮式、翻滚式机器人也进入到原理样机测试阶段,美国在这些领域均保持突出优势;针对小行星等小质量、弱引力天体探测,小型翻滚式机器人成为其着陆探测的主流,美国开展了原理样机设计与试验,日本通过“隼鸟2号”任务已成功实现在轨应用。

关键词：深空探测星表探测极端地形智能机器人越障能力翻滚运动

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一种空间机器人用复杂末端执行装置的可靠性验证方法

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上海航天（中英文） 2023年第6期40卷 40-44页

作者：白美张文明张运李德伦中国空间技术研究院北京空间飞行器总体设计部空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室北京100094

对空间机器人用末端执行装置的功能展开分析,确定表征产品功能的可靠性特征参数和分布类型,提出一种可靠性试验验证方法。结合空间站机械臂末端执行器给出具体应用验证,包括产品分析、可靠性模型的建立、特征量和分布类型的确定、样本... 详细信息

对空间机器人用末端执行装置的功能展开分析,确定表征产品功能的可靠性特征参数和分布类型,提出一种可靠性试验验证方法。结合空间站机械臂末端执行器给出具体应用验证,包括产品分析、可靠性模型的建立、特征量和分布类型的确定、样本量的选取和故障判据等内容,为其他复杂空间产品的可靠性验证提供思路。该验证方法基于计量型可靠性试验的基本思路,通过极小的样本量完成产品的可靠性验证,大幅缩减研制经费,降低科研成本。

关键词：可靠性验证末端执行装置空间机器人分布类型样本量

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嫦娥五号水升华热排散系统月面运行特性分析

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中国科学：技术科学 2021年第12期51卷 1445-1452页

作者：王玉莹宁献文苗建印杨孟飞王录吕巍刘畅蒋凡徐侃王琼北京空间飞行器总体设计部空间热控技术北京市重点实验室中国航天科技集团有限公司空间热控技术实验室北京100094 中国空间技术研究院北京100094 探月与航天工程中心北京100037

针对嫦娥五号着陆器和上升器组合体(着陆上升组合体)在月昼高温环境下工作期间无法提供足够散热面的难题,利用水在真空下高效蒸发/升华带走热量的原理,构建了水升华热排散系统.其在嫦娥五号任务中实现了月面正常启动和稳定运行,月面工... 详细信息

针对嫦娥五号着陆器和上升器组合体(着陆上升组合体)在月昼高温环境下工作期间无法提供足够散热面的难题,利用水在真空下高效蒸发/升华带走热量的原理,构建了水升华热排散系统.其在嫦娥五号任务中实现了月面正常启动和稳定运行,月面工作期间散热量达到约400 W,相对误差小于6.7%,使着陆上升组合体在月面110℃~140℃的环境下工作期间系统温度降低了5℃~10℃,有效保障了着陆上升组合体月面工作期间各系统在适宜的温度下运行,支撑了探测器月面无人自动采样任务的成功实施,标志着我国自主研制的高温水升华热排散系统首次月面应用取得成功.

关键词：水升华航天器热控制嫦娥五号月球探测

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35 K空间深低温热传输系统性能天地差异

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空间科学学报 2024年第1期44卷 114-121页

作者：郭元东刘思学张红星苗建印赵建福林贵平北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191 北京空间飞行器总体设计部空间热控技术北京市重点实验室北京100094 天津大学机械工程学院天津300072 中国科学院力学研究所微重力重点实验室北京100190 中国科学院大学工程科学学院北京100049 杭州市北京航空航天大学国际创新研究院杭州311115

为了解决空间红外探测系统的深低温散热问题,保证红外探测器的低温工作环境,基于脉冲管制冷机和深冷环路热管,设计研制了一套35 K温区的深低温获取与热传输集成系统.该系统由一套35 K温区氖工质深冷环路热管、两台35 K温区脉冲管制冷机... 详细信息

为了解决空间红外探测系统的深低温散热问题,保证红外探测器的低温工作环境,基于脉冲管制冷机和深冷环路热管,设计研制了一套35 K温区的深低温获取与热传输集成系统.该系统由一套35 K温区氖工质深冷环路热管、两台35 K温区脉冲管制冷机、一台150 K温区脉冲管制冷机、隔热冷屏、测温/加热组件、控制系统等组成.完成了地面单机级、整星级热真空测试,并于2020年完成空间飞行测试.在地面单机试验中开展了水平姿态和逆重力恶劣姿态下的传热测试,保证了空间微重力下必定能稳定工作;整星级测试验证了系统在卫星平台散热工况下的工作特性,空间飞行测试获得了系统的空间微重力下的工作性能.本文分析了系统在上述不同阶段的热性能,包括超临界启动特性,稳态运行性能等,验证了相关设计的正确性,重点对比了不同阶段的性能差异,分析其可能的原因.

关键词：深低温集成系统环路热管脉冲管制冷机传热性能飞行试验

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氮工质深冷环路热管实验研究与系统集成验证

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北京航空航天大学学报 2024年

作者：彭正郭元东付振东张红星江利锋贾志超毕涵礼林贵平北京航空航天大学航空科学与工程学院航天器热控全国重点实验室北京空间飞行器总体设计部杭州市北京航空航天大学国际创新研究院(北京航空航天大学国际创新学院)

空间深低温热控技术对天文观测、深空探测等领域具有十分重要的意义，可大幅提升红外探测器等深低温载荷的性能。深冷环路热管具有传热量大、传输距离远、可逆重力运行等技术优势，可用于解决载荷与制冷机之间的柔性热连接，被认为是最... 详细信息

空间深低温热控技术对天文观测、深空探测等领域具有十分重要的意义，可大幅提升红外探测器等深低温载荷的性能。深冷环路热管具有传热量大、传输距离远、可逆重力运行等技术优势，可用于解决载荷与制冷机之间的柔性热连接，被认为是最高效的深低温热传输技术。针对空间红外探测器阵列的大冷量热传输需求，开展了氮工质深冷环路热管的性能特性实验研究，并与模拟探测器阵列载荷、深低温制冷机完成系统集成，开展了系统的真空热性能试验验证。在热传输距离1m、逆重力0.8m的实际应用场景下，系统成功实现从室温至80K液氮温区的超临界启动、80K温区传热能力27W下的稳定运行。实验结果表明，系统运行时的寄生漏热及载荷的热容会显著影响超临界启动的热力过程。

关键词：深冷环路热管氮工质传热极限系统集成

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质子交换膜燃料电池气体扩散层研究进展

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电源技术 2024年第3期48卷 433-438页

作者：郭泽胤万成安郑莎李静波唐程雄郭帅李元锋陈永刚北京理工大学材料科学与工程学院先进功能材料与绿色应用北京市重点实验室北京100081 中国空间技术研究院北京卫星制造厂有限公司北京100094 北京空间飞行器总体设计部北京100094

质子交换膜燃料电池(PEMFC)可以提供较高的功率/能量密度,是未来空间探索最有前途的动力设备之一,其性能主要取决于内部反应物的传输和水管理。气体扩散层(GDL)作为燃料电池中的重要组成部件,与燃料电池的质量、水、热和电的多相传输紧... 详细信息

质子交换膜燃料电池(PEMFC)可以提供较高的功率/能量密度,是未来空间探索最有前途的动力设备之一,其性能主要取决于内部反应物的传输和水管理。气体扩散层(GDL)作为燃料电池中的重要组成部件,与燃料电池的质量、水、热和电的多相传输紧密相关,是反应物和液态水的主要传输场所。因此,要提高燃料电池性能,合理的气体扩散层的设计至关重要。从提升空间燃料电池的使用寿命、稳定性及电化学性能的角度出发,综述了气体扩散层的物理化学特性,并介绍了多种改性方法,包括疏水性、结构和新型一体式GDL以及其对燃料电池性能的影响,为未来空间燃料电池高性能GDL设计提供了参考。

关键词：空间应用质子交换膜燃料电池水管理

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空间站机械臂关节快速连接装置设计与验证

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载人航天 2022年第6期28卷 742-750页

作者：张运李德伦王康朱超赵志军杨光辉姚思雨空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室北京空间飞行器总体设计部北京100094 北京卫星制造厂有限公司北京100094

为满足空间站机械臂在轨维修需求,实现在轨故障单机快速从整臂中分离,设计了一种通用快速连接装置。该装置在满足空间站机械臂高刚度、大承载要求的前提下,具有空间环境下操作力矩小、操作简便、拆装迅速的特点。快速连接装置由快速连... 详细信息

为满足空间站机械臂在轨维修需求,实现在轨故障单机快速从整臂中分离,设计了一种通用快速连接装置。该装置在满足空间站机械臂高刚度、大承载要求的前提下,具有空间环境下操作力矩小、操作简便、拆装迅速的特点。快速连接装置由快速连接母组件和快速连接公组件两部分组成,两组件通过膨胀螺栓膨胀施加预紧力实现锁紧,组件对接过程中通过楔形结构配合实现导向和定位。该快速连接装置通过刚度测试、真空高低温环境下膨胀螺栓插拔以及航天员地面人机工效等验证,结果表明该装置可满足空间站机械臂使用要求与在轨维修需求。

关键词：空间站机械臂快速连接膨胀螺栓人机工效

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引力波探测中的超低频热噪声传递特性分析

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航天器工程 2023年第6期32卷 31-38页

作者：亢佳贺陈华赵锐杨昌鹏赵欣宋云飞程文龙中国科学技术大学热科学和能源工程系合肥230027 合肥工业大学汽车与交通工程学院合肥230009 北京空间飞行器总体设计部航天器热控全国重点实验室北京100094

建立了基于温度振幅谱密度的低频温度噪声传递模型,并通过实验验证了模型的准确性,通过该模型研究低频热流条件下,热源频谱特性以及热控材料的厚度对温度噪声传递的影响。研究结果表明:随噪声频率的增加,经过被动热控材料抑制的温度噪... 详细信息

建立了基于温度振幅谱密度的低频温度噪声传递模型,并通过实验验证了模型的准确性,通过该模型研究低频热流条件下,热源频谱特性以及热控材料的厚度对温度噪声传递的影响。研究结果表明:随噪声频率的增加,经过被动热控材料抑制的温度噪声逐渐降低,并最终基本保持不变,说明在文章提供的材料条件下,超过0.17 Hz时适合用被动热控材料进行温度噪声抑制,低于0.17 Hz时需要采用主动热控方法进行抑制;随被动热控材料厚度的增加,温度噪声的对数线性降低,对于超低频温度噪声需要采用更厚的热控材料,从节省空间资源的角度,超低频温度噪声更适合用主动热控方法进行抑制。

关键词：引力波探测温度噪声被动热控频谱特性

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空间无排放消耗散热概念及试验验证

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航天器环境工程 2021年第1期38卷 1-6页

作者：王玉莹宁献文赵欣曹剑峰戴承浩孙冠杰北京空间飞行器总体设计部空间热控技术北京市重点实验室中国空间技术研究院北京100094

空间任务中缺乏有效辐射散热通道情况下,消耗型散热是排散航天器废热必不可少的技术途径,但其存在长期应用中资源消耗量大的问题。针对未来长期空间任务,提出无工质排放的消耗型散热概念。首先通过微孔膜蒸发消耗型散热试验,评估该试验... 详细信息

空间任务中缺乏有效辐射散热通道情况下,消耗型散热是排散航天器废热必不可少的技术途径,但其存在长期应用中资源消耗量大的问题。针对未来长期空间任务,提出无工质排放的消耗型散热概念。首先通过微孔膜蒸发消耗型散热试验,评估该试验系统在不同真空压力下的散热能力;之后基于此设计柔性收集装置,开展微孔膜蒸发‒水蒸气收集联合试验。试验结果表明,微孔膜蒸发可以在无工质排放条件下实现有效散热,散热量随流体进口温度升高而增加,随真空压力升高而线性减小;无排放消耗型散热系统中收集装置的水蒸气吸收速率不小于蒸发速率时,将不会削弱微孔膜蒸发的散热能力。

关键词：航天器热控消耗散热无排放散热膜蒸发试验研究

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空间站机械臂捕获悬停飞行器试验系统设计与验证

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载人航天 2022年第6期28卷 751-757页

作者：陈明曾磊孙康高升梁常春刘延芳空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室北京空间飞行器总体设计部北京100094 哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001

捕获悬停飞行器是中国空间站机械臂的关键任务之一,由空间站机械臂实现悬停飞行器的捕获、拖动和锁紧,形成刚性连接并辅助对接。在分析和比较国内外空间悬停飞行器捕获试验技术的基础上,设计了一种用于大型空间机械臂捕获悬停飞行器的... 详细信息

捕获悬停飞行器是中国空间站机械臂的关键任务之一,由空间站机械臂实现悬停飞行器的捕获、拖动和锁紧,形成刚性连接并辅助对接。在分析和比较国内外空间悬停飞行器捕获试验技术的基础上,设计了一种用于大型空间机械臂捕获悬停飞行器的地面试验系统,该系统主要由空间机械臂、气浮零重力模拟系统、机械臂位姿测量系统、悬停飞行器模拟移动装置、模拟移动装置测量系统组成。仿真分析和地面试验,结果表明:该试验系统可实现对低速到高速的动态模拟目标的跟踪捕获,满足空间机械臂捕获悬停飞行器试验任务需求,完成了机械臂捕获悬停飞行器技术在近似真实使用环境中的验证。

关键词：空间站机械臂捕获悬停飞行器试验系统设计试验验证

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